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张力放线措施
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官方公共微信高速铁路架桥机前支腿安全性分析--《石家庄铁道大学》2013年硕士论文
高速铁路架桥机前支腿安全性分析
【摘要】：近年来,我国高速铁路建设蓬勃发展。在高速铁路建设过程中,架桥机作为一种大型起重机械设备,已经广泛地应用于我国高速铁路建设中桥梁的架设作业,确保其结构的安全性能是设计者和使用者面临的重要问题。
在架桥机的架梁过程中,其主金属结构是主要的承载构件。架桥机架梁作业时,面临着多种复杂工况,为了能够更好地反映架桥机的工作性能,确保其结构的安全,对架桥机主结构的静、动态响应研究就显得很有必要。
本文以TLJ900型架桥机前支腿为研究对象,基于设计规范来验证前支腿满足强度要求。运用ANSYS软件建立架桥机的有限元模型,根据TLJ900型架桥机的作业过程和各种工况进行载荷分析,在架桥机前支腿不利工况下,对前支腿进行静强度计算。
对架桥机进行模态分析,得出前十阶的固有频率和阵型。利用瞬态动力学分析方法研究前支腿结构在落梁工况下制动过程的动态响应,得出前支腿立柱的变形位移值和挠度值以及相应节点的位移及应力随时间变化的曲线图。
将架桥机前支腿看作压杆,运用ANSYS软件中的屈曲分析模块,用梁单元、壳单元分别对前支腿进行特征值分析,验算前支腿的整体稳定性和局部性稳定性。
运用单元刚度下降的方法来模拟复杂的结构损伤,研究结构损伤对架桥机前支腿结构模态参数的影响,研究了不同损伤位置和不同损伤程度对前支腿故有频率的影响,为今后的架桥机结构损伤识别提供有价值的参考。
【关键词】：
【学位授予单位】：石家庄铁道大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：U445.36【目录】：
摘要4-5Abstract5-10第一章 绪论10-17 1.1 研究的目的及意义10 1.2 高速铁路架桥机发展现状10-12 1.3 国内外结构安全研究进展12-16
1.3.1 传统机械强度安全理论13-14
1.3.2 现代机械强度理论14-15
1.3.3 架桥机结构安全研究现状15-16 1.4 研究的主要内容16-17第二章 架桥机结构有限元模型17-23 2.1 有限元法17-18 2.2 TLJ900型架桥机的结构18-20
2.2.1 设备工作条件和设计指标18-19
2.2.2 设计结构19-20 2.3 架桥机有限元模型的建立20-22
2.3.1 建立几何模型20
2.3.2 确定约束条件20-21
2.3.3 单元类型的选择及网格划分21-22 2.4 本章小结22-23第三章 架桥机前支腿结构静强度计算23-34 3.1 架桥机计算工况及载荷分析23-26
3.1.1 架桥机的工作过程23
3.1.2 架桥机工作时的载荷分析23-25
3.1.3 载荷的处理25-26 3.2 前支腿不利工况下的静强度计算26-32
3.2.1 前支腿基于设计规范的静强度计算27-30
3.2.2 前支腿基于ANSYS的静强度计算30-32 3.3 本章小结32-34第四章 架桥机前支腿结构动力学分析34-50 4.1 动力学问题概述34-35 4.2 架桥机结构模态分析35-42
4.2.1 基本原理35-36
4.2.2 模态分析的结果36-42 4.3 架桥机前支腿结构瞬态动力学分析42-49
4.3.1 基本原理42
4.3.2 瞬态分析的意义42-43
4.3.3 架桥机前支腿瞬态分析结果43-49 4.4 本章小结49-50第五章 架桥机前支腿稳定性分析50-59 5.1 结构弹性稳定理论50-51 5.2 前支腿整体性屈曲分析51-54
5.2.1 前支腿整体稳定性计算的相关参数52
5.2.2 前支腿整体稳定性计算结果52-54 5.3 前支腿局部稳定性计算54-56 5.4 整体稳定性和局部稳定性的关系56-57 5.5 本章小结57-59第六章 结构损伤对架桥机前支腿频率的影响59-69 6.1 结构损伤的研究方法59-60 6.2 结构损伤与模态参数的关系60-61 6.3 结构损伤对固有频率的影响分析61-67
6.3.1 前支腿有限元模型单元划分62-63
6.3.2 不同位置处单元损伤的影响63-65
6.3.3 同一单元不同损伤程度的影响65-67 6.4 本章小结67-69第七章 结论与展望69-71 7.1 结论69-70 7.2 展望70-71参考文献71-75致谢75-76个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文76
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